Question

14．要測繪一個標有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作．已選用的器材有：
電池組（電動勢為4.5V，內阻約1Ω）：
電流表（量程為0～250mA．內阻約5Ω）；
電壓表（量程為0～3V．內限約3kΩ）：
電鍵一個、導線若干．
（1）實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的A（填字母代號）．
A．滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B．滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
（2）實驗的電路圖應選用圖1中的圖B（填字母代號）．

實臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．則小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而增大（填“增大”或“減小”）
（3）由圖可得當電壓為2v時，小燈泡的電阻為11.1 （保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
（2）根據題意確定滑動變阻器接法，根據燈泡電阻與電表內阻關系確定電流表接法，然后選擇實驗電路．根據圖象分析電阻的變化；
（3）根據圖示圖象求出電壓對應的電流，然后應用歐姆定律分析答題．

解答 解：（1）電壓從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選A；
（2）實驗要求：燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{0.6}$=15Ω，電流表內阻很小，約為零點幾歐姆，電壓表內阻很大，約為幾千歐姆甚至幾萬歐姆，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，因此應選擇圖B所示實驗電路．由圖示圖象可知，隨U增大I增大，燈泡實際功率P=UI增大，燈泡溫度升高，電壓與電流的比值增大，燈泡電阻增大．
（3）由圖2所示圖象可知，電壓U=2V時I=0.18A，此時燈泡電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.18}$=11.1Ω，
故答案為：（1）A；（2）B；增大（3）11.1

點評 本題考查了實驗器材的選擇、實驗電路的選擇，當電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應采用分壓接法．同時掌握根據伏安特性曲線分析電阻和電功率的基本方法．